Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 4. szám
53Rácz Tibor: A mintavétel és az adatfeldolgozás szerepe a csapadékmaximum függvények megbízhatóságában és összehasonlíthatóságában feldolgozásának módja milyen jelentős mértékben befolyásolja, illetve befolyásolhatja a csapadékmaximum adatok és függvények megbízhatóságát, különösen a régebbi mérések vonatkozásában, valamint mennyiben bonyolítja az adatok összehasonlíthatóságát. A CSAPADÉK1NTENZITÁS MEGHATÁROZÁSÁNAK ELJÁRÁSAI A csapadékintenzitás meghatározásának lehetősége alapvetően függ össze a méréstechnikai lehetőségekkel. A csapadék mérésének máig legegyszerűbb, és minden hibaforrása ellenére a leginkább megbízható módja a földfelszíni észlelés csapadékmérő berendezések révén. A leginkább elterjedt gyűjtőedényes csapadékmérő berendezések működési elve egyszerű: a mérőedénybe hulló csapadék térfogatát (egyes mérők esetében tömegét, súlyát) valamilyen időszakra vonatkozóan leolvashatóvá teszi, esetleg rögzíti, sőt továbbítja. A módszerből érezhető, hogy a legegyszerűbb, mm-ben megadott csapadékmagasság is lényegében időegységre értelmezendő, napi, havi, vagy éves csapadékösszegben. A műszaki hidrológiai gyakorlatban ugyanakkor az egy csapadékeseményre, vagy annak valamely részintervallumára vonatkoztatott intenzitást, időegységre vonatkoztatott térfogatváltozást tartunk csapadékintenzitásnak, jellemzően a vízrendezési feladatok adatigényének megfelelően. Vannak egyéb csapadékmérő eszközök, mint például a cseppspektrum mérő (disdrometer), e készülékek a gyakorlatban ugyanakkor még nem általános. A mérnöki gyakorlatban kevéssé ismert cseppspektrum mérő egy jeladó és vevőfej között áteső csapadék csepp - vagy szilárd fázisú pehely, dara, jég - méreteloszlását és sebességeloszlását képes mérni a jel megszakítás karakterisztikája alapján (Mészáros 2013). A csapadékintenzitás mérésére alkalmas eszközök pontossága között lényeges különbség van. Az átfolyós készülékek, így az űszós, avagy szintmérős csapadékírók (ombrográfok) az igen heves csapadékhullás esetén a leürülés időszakában „hagyhatnak méretlenül” csapadékot (Szentes 2018), vagy a billenőkanalas megoldások éppen az intenzív időszakban válnak pontatlanná a kanalakból kiverődő víz, vagy a nagy intenzitás miatt „kiakadó” kanál miatt. Leginkább megbízhatónak az akár egész évi csapadék befogadására alkalmas tömegmérésre alapuló eszközök tekinthetők. Ilyen mérők operatív használatban csak az utóbbi néhány évtizedben kezdenek teret hódítani. A leginkább jellemző intenzitásmérő eszközök a több évtizede üzemelő mérő billenőkanalas, míg a korábbi időszakban a szintmérős csapadékírók voltak. A csapadék intenzitásának mérése feltételezi a térfogat vagy a tömeg valamilyen időegységenként történő mérését. Valamely csapadékesemény során egy viszonylag sűrű közvetlen emberi észlelésen alapuló időegységenkénti mérés nem életszerű, valamilyen automata alkalmazását igényli. Erre a fejlesztésre az óraművek és vonalrajzoló adatrögzítők fejlődésével a XIX. század első felétől volt lehetőség, amikor megjelentek az első megfelelő kialakítású mérőeszközök. A mérőeszközök elterjedésének sebessége ugyanakkor nem lehetett túlzottan gyors. Ezt mutatja az például, hogy a racionális módszert kifejlesztő ír Mulvany az 1851-es munkájában (Mulvany 1851, Dooge 1974) még napi adatok felhasználására szorítkozhatott, holott az elmélet (a mai formájában egyértelműen) nem nélkülözheti a rövid csapadékokra vonatkozó adatokat. Mivel nem volt mód folyamatosan méregetni például egy heves zivatar idején a csapadékhullás intenzitásának változását, a részletek ebben az időszakban feltáratlanok maradtak, és egy csapadék jellemzően egy adatként jelentkezett a kialakuló adatbázisban. A csapadékmérés technikai fejlődése (Kurytka 1953) kapcsán az 1880-as évektől állt rendelkezésre nagyobb számban csapadékírókból származó adat, ezek feldolgozására az Egyesült Államokban és a például a Német Császárságban, Poroszországban az 1800-as évek legvégétől találhatunk példákat. A porosz adatokra vezethető vissza egyébként a csapadékmaximum függvények első hazai ábrázolása, amelyet Réthly Antal adott közre a Vízügyi Közleményekben, 1916-ban (Réthly 1916). A csapadékírók adatai szalagokon jelentek meg, amelyeken a csapadékvíz mennyiségével változó szinten elhelyezkedő úszó helyzetét rögzítették egy mechanizmus közbeiktatásával, az idővel egyenletesen mozgó szalagokon. Az ilyen adatok levétele körülményes feladat. Az intenzitás mérése közvetlenül történhet a szalagon megjelenő görbe meredekségének mérésével, de megtörténhet oly módon is, hogy a valamely időszakokra vonatkozó csapadékmennyiségek különbsége és az eltelt idő alapján határozzák meg az intenzitás értékét, utóbbi esetben jellemző időközönkénti adatlevétettel (10,20 stb. perc). A görbéről vett közvetlen intenzitás leolvasás hátulütője lehet a pontatlanság: mennél meredekebb a görbe, annál bizonytalanabb a leolvasás. Az adat rögzítése papír alapon történhetett, így feldolgozásuk jelentős időigénnyel járt, sok esetben el is maradt és a szalagok az archívumokban maradtak, és remélhetőleg megmaradtak. Kézi adatfeldolgozásra erre a speciális területen - úgy tűnik - az utóbbi évtizedekben már nem volt megfelelő kapacitás. Lényegi változást a mérések digitalizálása hozott, ennek révén az adatok elérése és feldolgozásra való előkészítése lényegesen egyszerűbbé válhatott, napjainkban pedig kifejezetten jól kezelhetők a gyűjtött adatok a nagyteljesítményű számítógépes adatfeldolgozás révén. Ez ugyanakkor nem segíthet a régebbi adatok feldolgozásán, hacsak nem sikerül külön erőforrást biztosítani erre a feladatra. Ez kijelenthető annak ellenére is, hogy ma már van mód az ombrográf szalagok digitalizálására és digitális feldolgozására is. A digitális adatfelvételezés, mérés és adatrögzítés kezdetei a 70-es évekre nyúlnak vissza, forradalmuk ugyanakkor a 90-es években kezdődött, ekkor terjedtek el széles körben a csapadékmérő automaták. Az első időben az automaták adatainak időbeli részletezettsége meglehetősen alacsony volt, így például 10 percenként egy adatot rögzítettek. Később, leginkább a 2000-es években - az adatrögzítés, tárolás és továbbítás fejlődésének köszönhetően — az időbeli felbontás megnövekedhetett, így 5 perces, vagy éppen 1 perces adatrögzítésre is sor kerülhetett. A nagy részletezettségű csapadékadatok feldolgozása a rendelkezésre álló időlépcső függvényében, az időlépcső
